Статья

Название статьи ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПКС-КОНТРОЛЛЕРА OPENDAYLIGHT НА СЕТЯХ РАЗНЫХ МАСШТАБОВ
Автор С.В. Галич, М.С. Деогенов, В.Г. Карташевский, А.О. Пасюк, Е.С. Семенов
Рубрика РАЗДЕЛ II. РАДИОТЕХНИКА, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Месяц, год 09, 2016
Индекс УДК 004.724
DOI 10.18522/2311-3103-2016-9-121133
Аннотация Программно-конфигурируемые сети (ПКС) – одна из наиболее обсуждаемых тем в современной индустрии информационных технологий. Данная концепция организации сетей подразумевает, что весь функционал управления сетью сконцентрирован в едином логическом центре, также называемом ПКС-контроллером. Контроллер представляет собой программное обеспечение, выполняющее функции управления сетью и развёрнутое на одиночном сервере или вычислительном серверном кластере. Статья посвящена исследованию производительности контроллера программно-конфигурируемых сетей OpenDaylight. Данный контроллер представляет собой кроссплатформенное программное обеспечение с открытым исходным кодом на основе виртуальной машины Java (JVM). В соответствии с рекомендациями Инженерного совета Интернета определены ключевые метрики производительности контроллера, а именно задержка и пропускная способность. Показано, что требования к производительности контроллера определяются масштабом сети, а именно числом коммутаторов и оконечных узлов. Разработаны сценарии тестирования задержки и пропускной способности контроллера OpenDaylight с помощью утилиты Cbench. На основании экспериментальных данных установлены зависимости указанных метрик производительности от числа управляемых контроллером коммутаторов и оконечных узлов в сети. Особое внимание уделено влиянию технологии логической многопоточности центрального процессора Intel Hyper-Threading на задержку и пропускную способность ПКС-контроллера. Предложен способ расчёта метрики производительности ПКС-контроллера как суммы метрик задержки и пропускной способности, нормированных на диапазон с помощью линейной функции. В результате показано, что использование технологии Hyper-Threading позволяет увеличить производительность ПКС-контроллера. Данный способ может быть использован операторами при расчёте технических норм функционирования сетей связи, закрепленных в договоре об уровне обслуживания (SLA).

Скачать в PDF

Ключевые слова Программно-конфигурируемые сети; ПКС-контроллер; OpenDaylight; производи-тельность; задержка; пропускная способность; виртуальная машина Java; логическая многопоточность; центральный процессор; договор об уровне обслуживания.
Библиографический список 1. О приоритетных научных задачах, для решения которых требуется задействовать возможности федеральных центров коллективного пользования научным оборудованием // Правительство Российской Федерации. – URL: http://government.ru/orders/selection/405/ 10326/ (дата обращения: 16.11.2016).
2. «Ростелеком» осваивает SDN. – URL: http://www.comnews.ru/content/102788/2016-07-11/rostelekom-osvaivaet-sdn (дата обращения: 16.11.2016).
3. The Future of Network Virtualization and SDN Controllers: Market Report // SDNCentral, LLC. – URL: https://www.sdxcentral.com/reports/network-virtualization-sdn-controllers-download-2016/ (дата обращения: 16.11.2016).
4. Галич С.В., Сердюкова И.К., Сафонова О.Е. Обзор архитектуры SDN-контроллера OpenDaylight // Проблемы передачи информации в инфокоммуникационных системах: Cборник докладов и тезисов VI Всероссийской научно-практической конференции,
18 мая 2015 г. – Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2015. – С. 18-25.
5. Ivashchenko P., Shalimov A., Smeliansky R. High performance in-kernel sdn/openflow control-ler // Proceedings of the 2014 Open Networking Summit Research Track, USENIX, March 3-5.
– Santa Clara, USA, 2014.
6. Shalimov A., Zuikov D., Zimarina D. et al. Advanced study of sdn/openflow controllers // 9th Central and Eastern European Software Engineering Conference in Russia, CEE-SECR 2013. – ACM International Conference Proceeding Series. – Moscow, Russian Federation, 2013. DOI:10.1145/2556610.2556621.
7. Владыко А.Г., Матвиенко Н.А., Новиков М.И., Киричек Р.В. Тестирование SDN-контроллеров на базе модельной сети // Информационные технологии и телекоммуникации. – 2016. – Т. 4, № 1. – С. 17-28.
8. Владыко А. Г., Киричек Р. В., Великоречин М. А., Думин Д. И. Комплексная методика тестирования фрагмента программно-конфигурируемой сети // Информационные технологии и телекоммуникации. – 2015. – № 2 (10). – С. 20-29.
9. Salman O., Elhajj I. H., Kayssi A., Chehab A. SDN controllers: A Comparative Study // 18th Mediterranean Electrotechnical Conference MELECON 2016, April 18-20, 2016. – Limassol, Cyprus, 2016. DOI:10.1109/MELCON.2016.7495430.
10. Khattak Z. K., Awais M., Iqbal A. Performance evaluation of OpenDaylight SDN controller // 20th IEEE International Conference on Parallel and Distributed Systems, December 16-19, 2014. DOI:10.1109/PADSW.2014.7097868.
11. Rowshanrad S., Abdi V., Keshtgari M. Performance evaluation of SDN controllers: Floodlight and OpenDaylight // IIUM Engineering Journal. – 2016. – Vol. 17, No. 2. – P. 47-57.
12. Suh D., Jang S., Han S., Pack S., Kim T., Kwak J. On performance of OpenDaylight Clustering // 2016 IEEE NetSoft Conference and Workshops, June 6-10, 2016. DOI:10.1109/NETSOFT.2016.7502476.
13. Saini S., Jin H., Hood R., Barker D., Mehrotra P., Biswas R. The impact of hyper-threading on processor resource utilization in production applications // Proceedings of the 2011 18th Inter-national Conference on High Performance Computing, December 18-21, 2011. – Denver, Col-orado, USA, 2011. – P. 1-10. DOI:10.1109/HiPC.2011.6152743.
14. Guerin X., Tan W., Liu Y., Seelam S., Dube P. Evaluation of Multi-core Scalability Bottlenecks in Enterprise Java Workloads // Proceedings of the 2012 IEEE 20th International Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Computer and Telecommunication Systems, August 07-09, 2012. – P. 308-317. DOI:10.1109/MASCOTS.2012.43.
15. Chen K.-Y., Chag J. M., Hou T.-W. Multithreading in Java: Performance and Scalability on MultiCore Systems // IEEE Transactions on Computers, December 02, 2010. – P. 1521-1534. DOI: 10.1109/TC.2010.232.
16. Femminella M., Maccherani E., Reali G. Performance Management of Java-based SIP Appli-cation Servers // Proceedings of the 12th IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management, May 23-27, 2011. – Dublin, Ireland, 2011.
17. Vengainathan B., Basil A., Tassinari M. et al. Internet-Draft Benchmarking Methodology for SDN Controller Performance. – URL: https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-bmwg-sdn-controller-benchmark-meth-01 (дата обращения 16.11.2016).
18. Галич С.В., Деогенов М.С., Пасюк А.О., Семенов Е.С. Аналитический обзор коммерческих ПКС-контроллеров на основе OpenDaylight // Огарев-online. – 2016. – № 18. – URL: http://journal.mrsu.ru/arts/analiticheskij-obzor-kommercheskix-pks-kontrollerov-na-osnove-opendaylight.
19. Benson T., Akella A., Maltz D.A. Network traffic characteristics of data centers in the wild // Proceedings of the 10th ACM SIGCOMM conference on Internet measurement: IMC ’10. – New York, NY, USA: ACM, 2010. – P. 267-280.
20. Митяков Е. С., Корнилов Д. А. К вопросу о выборе весов при нахождении интегральных показателей экономической динамики // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. – Н. Новгород, 2011. – № 3 (90). – С. 289-299.

Comments are closed.